JP5858986B2 - 省電力有機発光ダイオードディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、一般的に電子デバイスに使用するためのディスプレイに関し、より具体的には電子デバイス上での有機発光ダイオードディスプレイの使用に関する。

本節は、以下に説明及び／又は請求する本発明の開示の様々な態様に関連する可能性がある様々な技術態様を閲読者に紹介するように意図したものである。本解説は、本発明の開示の様々な態様のより明快な理解を容易するための背景情報を閲読者に提供するのに役立つと考えられる。従って、これらの陳述内容を従来技術の容認としてではなく、上述の観点から読解すべきであることを理解すべきである。

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、電気エネルギを光に変換する固体半導体素子である。一般的にＯＬＥＤは、２つの導体又は電極の間に１つ又はそれよりも多くの有機薄膜層を配置することによって製作される。これらの電極に電流が印加されると、有機層から光が発せられる。ＯＬＥＤ技術は、光が別々に生成され、光の色が、この光と閲覧者の間に配置されたＬＣＤパネルによって変調される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術のような従来のディスプレイ技術よりも一般的に低い電圧で作動させることができる超薄ディスプレイを製作するのに使用することができる。更に、ＯＬＥＤディスプレイは、同等のＬＣＤディスプレイよりも優れたコントラスト、フレームレート、色、及び／又は省電力性を可能にすることができる。

しかし、ＯＬＥＤディスプレイのこれらの利点は、ＯＬＥＤディスプレイが大量の白色表示区域を生成するのに使用される場合は低減するか又は不在である可能性がある。特に、ＯＬＥＤディスプレイは発光（光透過とは反対に）技術であるので、白色区域を表示するためには、一般的にＯＬＥＤパネルは、ＯＬＥＤディスプレイの各ピクセルに存在する様々な色チャンネルの範囲から光を励起して発するべきである。その結果、ＯＬＥＤディスプレイ上での白色区域の表示は電力中央であり、比較的非効率的である可能性がある。

ＯＬＥＤディスプレイを用いて白色の領域を表示するのに比較的低省電力性は、ある一定の関連では特に問題である可能性がある。例えば、文書処理、表計算の設計及び使用、データベースの設計及び使用、電子メール及び他の市販の又は生産のためのアプリケーションのようなある一定のアプリケーションは、一枚の紙の上での筆記又は印字を模擬するように白色の背景の上で低輝度又は黒色の英数文字を利用する。その結果、これらのアプリケーションは、広い範囲の白色背景と、有色の英数文字に充てられた比較的小さい区域との表示をもたらす場合がある。従って、そのようなアプリケーションは、ＯＬＥＤディスプレイの使用を手持ち式デバイスのようなバッテリ給電及び／又は携帯の電子デバイスに対しては不適切にするか又は不適切に電力集中的なものにする場合がある。

本明細書に開示するある一定の実施形態の要約を以下に示している。これらの態様は、これらの特定的な実施形態の簡単な要約を閲読者に提供するためだけに提供するものであり、本発明の開示の範囲を限定するように意図したものではないことを理解すべきである。実際には、本発明の開示は、以下に示さない可能性がある様々な態様を包含することができる。

本発明の開示は、携帯コンピュータ又は手持ち式電子デバイスのようなバッテリ給電電子デバイスにおける使用に適するディスプレイの使用を説明する。一実施形態では、開示するディスプレイは、透明の発光ディスプレイパネル（例えば、ＯＬＥＤパネル）と、白色の透過反射シートのような単色（例えば、白色）又は印刷された背景層とを含む様々な層を含む。更に、ディスプレイは、透明の発光パネルと背景層の間に配置された不透明度切換可能層を含む。切換可能層は、全体的又は部分的に不透明又は半不透明の状態から透明又は半透明の状態に切り換えることができる。例えば、一実施形態では、切換可能層は、電流の不在下で不透明、例えば、黒色とすることができる。一方、電流の印加時には、切換可能層の全て又は一部は、下に重なる背景層を見ることができるように透明になることができる。

本発明の開示の様々な態様は、以下に続く詳細説明を読解し、図面を参照することでより明快に理解することができるであろう。

本発明の開示の態様による電子デバイスの例示的な構成要素のブロック図である。 本発明の開示の態様によるコンピュータの図である。 本発明の開示の態様による手持ち式電子デバイスの正面図である。 本発明の開示の態様による表示パネルの層の概略図である。 本発明の開示の態様による切換可能層が光の透過を阻止するように設定された表示パネルの層の例を示す図である。 本発明の開示の態様による切換可能層が光を透過させるように設定された表示パネルの層の例を示す図である。 本発明の開示の態様によるディスプレイの切換可能層が光を透過させるように設定された図３の手持ち式電子デバイスの正面図である。 本発明の開示の態様による表示パネルの実施形態の層及び構成要素の断面図である。 本発明の開示の態様による全体としてアドレス可能な切換可能層の図である。 本発明の開示の態様による別々にアドレス可能な領域を有する切換可能層の図である。 本発明の更に別の態様による表示パネルの層の概略図である。

下記では、１つ又はそれよりも多くの特定的な実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するという手法の中で、本明細書では実際の実施の全ての特徴を説明することはしない。いずれのそのような実際の実施の開発においても、いずれかの工学又は設計のプロジェクトにおける場合と同様に、実施毎に異なる可能性があるシステム関連及び商業関連の制約条件への準拠のような開発者の特定の目標を提供するために、実施に特定の多くの判断を行わなければならないことを理解すべきである。更に、そのような開発の手法は複雑で時間を消費する可能性があるが、それにも関わらず、本発明の開示の利益を有する当業者に対しては設計、製作、及び製造の通常の仕事になることを認めるべきである。

一般的に本出願は、背景層（例えば、白一色又は印刷されたシート）と、ＯＬＥＤパネルのような透明又は半透明の発光ディスプレイ層との併用のためのものである。透明又は半透明の層として具現化することができる他の発光ディスプレイ技術を本発明の開示の実施形態と併用することができるが、本明細書では簡略化の目的で、発光性を有する透明又は半透明のそのような層をＯＬＥＤ層又はＯＬＥＤパネルとする。しかし、そのような術語の使用は、本発明の開示の解説及び説明を簡略化することだけを意味したものであり、特に、断らない限り、他の適切なディスプレイ技術の使用を除外するものと解釈すべきではない。

上記を念頭に置き、ある一定の実施形態では、ＯＬＥＤパネルと背景層の間に不透明度切換可能層が設けられる。一実施形態では、切換可能層の全て又は一部分を透明状態と不透明状態との間で選択的に切り換えることができる。そのような実施形態では、切換可能層の全て又は一部が透明である時には、ＯＬＥＤ層を通して背景層を見ることができる。それとは逆に、切換可能層の全て又は一部が不透明である時には、ＯＬＥＤ層及び切換可能層の不透明部分を通して背景を見ることができない。一実施では、本明細書に解説する切換可能層及び単色の背景を使用するＯＬＥＤディスプレイは、同等のサイズのＬＣＤ画面よりも３０％省電力性が高いとすることができるが、依然として優れたフレームレート及び／又はコントラストを与える。

これらの上述の特徴を念頭に置き、下記では、ＯＬＥＤディスプレイ及びそのような切換可能層を使用する適切な電子デバイスの一般的な説明を提供する。図１には、本技術との併用に適する電子デバイスにおいて存在することができる様々な構成要素を示すブロック図を提供している。図２には、この図ではコンピュータシステムとして示された適切な電子デバイスの一例を示している。図３には、この図では手持ち式電子デバイスとして示された適切な電子デバイスの別の例を示している。これらの種類の電子デバイス及び同等の表示機能を有する他の電子デバイスを本技術と併用することができる。

適切な電子デバイスの例は、デバイスの機能に寄与する様々な内部及び／又は外部の構成要素を含むことができる。図１は、そのような電子デバイス８に存在することができ、デバイス８が、本明細書に解説する技術に従って機能することを可能にすることができる構成要素を示すブロック図である。明らかなように、図１に示す様々な機能ブロックは、ハードウエア要素（回路を含む）、ソフトウエア要素（コンピュータ可読媒体上に格納されたコンピュータコードを含む）、又はハードウエア要素とソフトウエア要素の両方の組合せを含むことができる。図１は、特定の実施の一例に過ぎず、デバイス８に存在することができる構成要素の種類を示すように意図したものに過ぎないことに更に注意されたい。例えば、現在図示の実施形態では、これらの構成要素は、ディスプレイ１０と、Ｉ／Ｏポート１２と、入力構造１４と、１つ又はそれよりも多くのプロセッサ１６と、メモリデバイス１８と、不揮発性ストレージ２０と、拡張カード２２と、ネットワークデバイス２４と、電源２６とを含むことができる。

これらの構成要素の各々に関して、ディスプレイ１０は、デバイス８によって生成された様々な画像を表示するのに使用することができる。一実施形態では、ディスプレイ１０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の層に加えて、本明細書に解説する１つ又はそれよりも多くの不透明度切換可能層及び背景層で構成することができる。更に、電子デバイス８のある一定の実施形態では、ディスプレイ１０には、デバイス８に対する制御インタフェースの一部として使用することができるタッチスクリーンのようなタッチ感知要素を併設することができる。

Ｉ／Ｏポート１２は、電源、ヘッドセット、又はヘッドフォンのような様々な外部デバイス、又は他の電子デバイス（手持ち式デバイス及び／又はコンピュータ、プロジェクタ、外部ディスプレイ、モデム、ドッキングステーションなど）に接続されるように構成されたポートを含むことができる。Ｉ／Ｏポート１２は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ビデオポート、シリアル接続ポート、ＩＥＥＥ−１３９４ポート、イーサネット（登録商標）ポート又はモデムポート、及び／又はＡＣ／ＤＣ電源接続ポートのようないずれかのインタフェース形式に対応することができる。

入力構造１４は、ユーザの入力又はフィードバックがプロセッサ１６に供給される際に使用される様々なデバイス、回路、及び経路を含むことができる。そのような入力構造１４は、デバイス８、デバイス８上で作動するアプリケーション、及び／又は電子デバイス８に接続したか、又は電子デバイス８によって使用されるいずれかのインタフェース又はデバイスの機能を制御するように構成することができる。例えば、入力構造１４は、ユーザが、表示されたユーザインタフェース又はアプリケーションインタフェースをナビゲートするのを可能にすることができる。入力構造１４の例は、ボタン、スライドバー、スイッチ、制御パッド、キー、ノブ、スクロールホイール、キーボード、マウス、タッチパッドなどを含むことができる。

ある一定の実施形態では、入力構造１４とディスプレイ１０とは、タッチ感知機構がディスプレイ１０と併設されるタッチスクリーンの場合のように併設することができる。そのような実施形態では、ユーザは、タッチ感知機構を通じて、表示されたインタフェース要素を選択するか又はこれらの要素と対話型操作を行うことができる。このようにして、表示されたインタフェースは、対話型機能を提供することができ、ユーザが、ディスプレイ１０をタッチすることにより、表示されたインタフェースをナビゲートすることを可能にする。

ディスプレイ１０上に表示されたユーザインタフェース又はアプリケーションインタフェースと対話型操作を行うような入力構造１４とのユーザ対話型操作は、ユーザ入力を示す電気信号を生成することができる。これらの入力信号は、入力ハブ又はバスのような適切な経路を通じて、更に別の処理に向けてプロセッサ１６に伝達することができる。

プロセッサ１６は、オペレーティングシステム、プログラム、ユーザインタフェース及びアプリケーションインタフェース、並びに電子デバイス８のいずれかの他の機能を実行するための処理機能を提供することができる。プロセッサ１６は、１つ又はそれよりも多くの「汎用」マイクロプロセッサ、１つ又はそれよりも多くの専用マイクロプロセッサのような１つ又はそれよりも多くのマイクロプロセッサ、及び／又はＡＳＩＣ、又はそのような処理構成要素のいずれかの組合せを含むことができる。例えば、プロセッサ１６は、１つ又はそれよりも多くの縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサに加えて、グラフィックプロセッサ、ビデオプロセッサ、オーディオプロセッサ、及び／又は関連チップセットを含むことができる。以下により詳細に解説するように、一実施形態では、プロセッサ１６は、実行される命令に従ってディスプレイ１０の１つ又はそれよりも多くの切換可能層の作動を制御することができる。

プロセッサ１６によって処理される命令又はデータは、メモリ１８のようなコンピュータ可読媒体に格納することができる。そのようなメモリ１８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような揮発性メモリ及び／又は読取専用メモリ（ＲＯＭ）のような不揮発性メモリとして設けることができる。メモリ１８は、様々な情報を格納することができ、様々な目的に使用することができる。例えば、メモリ１８は、電子デバイス８に対するファームウエア（基本入力／出力命令又はオペレーティングシステム命令等）、電子デバイス８上で実行される様々なプログラム、アプリケーション、又はルーチン、ユーザインタフェース機能、プロセッサ機能などを格納することができる。更に、メモリ１８は、電子デバイス８の作動中のバッファ方式又はキャッシュに対して使用することができる。

更に構成要素は、データ及び／又は命令の持続的な記憶のための不揮発性ストレージ２０のような他の形態のコンピュータ可読媒体を含むことができる。不揮発性ストレージ２０は、フラッシュメモリ、ハードドライブ、又はいずれかの他の光学、磁気、及び／又は固体の記憶媒体を含むことができる。不揮発性ストレージ２０は、ファームウエア、データファイル、ソフトウエア、無線接続情報、及び他の適切なデータを格納するために使用することができる。

図１に図示の実施形態は、１つ又はそれよりも多くのカード又は拡張スロットを含むことができる。カードスロットは、付加的なメモリ、Ｉ／Ｏ機能、又はネットワーク機能のような機能を電子デバイス８に追加するために使用することができる拡張カード２２を受け取るように構成することができる。そのような拡張カード２２は、いずれかの種類の適切なコネクタを通じてデバイスに接続することができ、電子デバイス８のハウジングに対して内部又は外部からアクセス可能である。例えば、一実施形態では、拡張カード２２は、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、ミニＳＤ又はマイクロＳＤ、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、マルチメディアカード（ＭＭＣ）などのようなフラッシュメモリカードとすることができる。

図１に示す構成要素は、ネットワークコントローラ又はネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）のようなネットワークデバイス２４も含む。一実施形態では、ネットワークデバイス２４は、いずれかの８０２．１１規格又はいずれかの他の適切な無線ネットワーク接続規格を通じて無線接続性を提供する無線ＮＩＣとすることができる。ネットワークデバイス２４は、電子デバイス８が、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、又はインターネットのようなネットワーク上で通信を行うことを可能にすることができる。更に、電子デバイス８は、携帯電子デバイス、パーソナルコンピュータ、プリンタなどのようなネットワーク上のいずれかのデバイスに接続され、データを送信又は受信することができる。代替的に、一部の実施形態では、電子デバイス８は、ネットワークデバイス２４を含まなくてもよい。そのような実施形態では、上述したものと類似のネットワーク接続機能を提供するために、ＮＩＣを拡張カード２２として追加することができる。

更に構成要素は、電源２６を含むことができる。一実施形態では、電源２６は、リチウムイオンポリマーバッテリ又は他の種類の適切なバッテリのような１つ又はそれよりも多くのバッテリとすることができる。バッテリは、ユーザ取外し可能にすることができ、又は電子デバイス８のハウジング内に固定することができ、再充電可能にすることができる。更に、電源２６は、電気コンセントによって供給されるもののようなＡＣ電源を含むことができ、電子デバイス８を電源アダプタを通じて電源２６に接続することができる。この電源アダプタは、１つ又はそれよりも多くのバッテリが存在する場合に、これらのバッテリを再充電するために使用することができる。

上述のことを念頭に置き、図２は、コンピュータの形態にある電子デバイス８を示している。そのようなコンピュータは、一般的に携帯のものであるコンピュータ（ラップトップ、ノートブック、及びタブレットコンピュータ、ネットブック、並びに類似のもの）、並びに一般的に１つの場所に使用されるコンピュータ（従来のデスクトップコンピュータ、ワークステーション、及び／又はサーバ）を含むことができる。ある一定の実施形態では、コンピュータの形態にある電子デバイス８は、「Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．」から入手可能なＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）、ＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）「Ｐｒｏ、ＭａｃＢｏｏｋ Ａｉｒ（登録商標）」、ｉＭａｃ（登録商標）、Ｍａｃ（登録商標）ｍｉｎｉ、又は「Ｍａｃ Ｐｒｏ（登録商標）」というモデルとすることができる。一例として、ラップトップコンピュータ３０の形態にある電子デバイス８を本発明の一実施形態に従って図２に例示している。図示のコンピュータ３０は、ハウジング３２と、ディスプレイ１０（示すＯＬＥＤ表示パネル３４等）と、入力構造１４と、入力／出力ポート１２とを含む。

一実施形態では、コンピュータ３０上で作動するＧＵＩ又はアプリケーションを始動する、制御するか又は作動させるようにコンピュータ３０と対話型操作を行う上で、入力構造１４（キーボード、マウス、及び／又はタッチパッド等）を使用することができる。例えば、キーボード及び／又はタッチパッドは、ユーザが、ディスプレイ１０上に表示されたユーザインタフェース又はアプリケーションインタフェースをナビゲートすることを可能にすることができる。

示すように、コンピュータ３０の形態にある電子デバイス８は、追加デバイスの接続を可能にする様々な入出力ポート１２を含むことができる。例えば、コンピュータ３０は、別の電子デバイス、プロジェクタ、補助ディスプレイなどに接続するのに適するＵＳＢポート又は他のポートのようなＩ／Ｏポート１２を含むことができる。更に、コンピュータ３０は、図１に関して説明したネットワーク接続性、メモリ、及び記憶機能を含むことができる。その結果、コンピュータ３０は、ＧＵＩ及び他のアプリケーションを記憶及び実行することができる。

示す図２のラップトップコンピュータ３０のようなコンピュータに加えて、電子デバイス８は、図３に示すセルラー電話のような電子手持ち式デバイス４０のような他の形状を取ることができる。図示の手持ち式デバイス４０は、セルラー電話の場合で提供したものであるが、他の種類の手持ち式デバイス（音楽及び／又はビデオを再生するためのメディアプレーヤ、カメラ又はビデオレコーダ、パーソナルデータオーガナイザ、手持ち式ゲームプラットフォーム、及び／又はそのようなデバイスの組合せ等）を電子デバイス８として適切に提供することができることに注意されたい。更に、適切な手持ち式デバイス４０は、メディアプレーヤ、セルラー電話、ゲームプラットフォーム、パーソナルデータオーガナイザなどうちの２つ又はそれよりも多くの機能を組み込むデバイスのような上述の種類のデバイスのうちの１つよりも多いもの機能を組み込むことができる。例えば、図示の実施形態では、手持ち式デバイス４０は、様々な追加機能（写真を撮る、オーディオ及び／又はビデオを記録する、音楽を聞く、ゲームをプレイする、及び類似のことを行う機能等）を提供することができるセルラー電話の形態にある。一例として、手持ち式デバイス４０は、米国カリフォルニア州クパチーノ所在の「Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．」から入手可能なｉＰｏｄ（登録商標）又はｉＰｈｏｎｅ（登録商標）というモデルとすることができる。

図示の実施形態では、手持ち式デバイス４０は、内部構成要素を物理的な損傷から保護し、電磁干渉から遮蔽する封入容器又はハウジングを含む。封入容器は、プラスチック、金属、又は複合材料のようなあらゆる適切な材料から形成することができ、ある一定の周波数の電磁放射線が、手持ち式デバイス４０内の無線通信回路に通過するのを可能にすることができ、無線通信を容易にする。

図示の実施形態では、封入容器は、ユーザがデバイスとやり取りすることを可能にするユーザ入力構造１４を含む。各ユーザ入力構造１４は、作動された場合にデバイスの機能を制御するのを助けるように構成することができる。例えば、セルラー電話の実施では、入力構造１４のうちの１つ又はそれよりも多くを表示される「ホーム」画面又はメニューを呼び出す休止モードと起動モードとの間でトグル切り換えをし、セル電話アプリケーションにおける着信音を無音にし、音量出力を増加又は減少し、かつ類似のことを行うように構成することができる。

図示の実施形態では、手持ち式デバイス４０は、ＯＬＥＤディスプレイパネル３４を含むことができるディスプレイ１０を含む。ディスプレイ１０は、ユーザが手持ち式デバイス４０と対話型操作を行うのを可能にするグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を表示するのに使用することができる。一般的にＧＵＩ４２は、電子デバイスのアプリケーション及び機能を表すグラフィック要素を含むことができる。グラフィック要素は、アイコン４４、並びにボタン、スライドバー、メニューバーなどを表す他の画像を含むことができる。アイコン４４は、ディスプレイ１０内に含まれるタッチスクリーンを通じて選択及び／又はアクティブ化することができ、又はホイール又はボタンのようなユーザ入力構造１４によって選択することができる。

手持ち式電子デバイス４０は、外部デバイスへの手持ち式デバイス４０の接続を可能にする様々な入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１８を含むことができる。例えば、１つのＩ／Ｏポート１８は、手持ち式電子デバイス３０とコンピュータのような別の電子デバイスとの間でデータ又は命令の送受信を可能にするポートとすることができる。そのようなＩ／Ｏポート１８は、「Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．」からの専有ポートとすることができ、又はオープン標準のＩ／Ｏポートとすることができる。

上述の解説を念頭に置くと、コンピュータ３０又は手持ち式デバイス４０のいずれの形態にある電子デバイス８にも、ＯＬＥＤディスプレイのパネル又は層を設けることができることを理解することができるであろう。そのようなディスプレイ１０は、電子デバイス８上で作動するそれぞれのオペレーティングシステムインタフェース及びアプリケーションインタフェースを表示し、及び／又は電子デバイス８の作動に関連するデータ、画像、又は他の視覚出力を表示するのに利用することができる。

次に、図４に着目すると、上述の電子デバイス８に使用するためのディスプレイ１０の一実施形態が略示されている。この実施形態により、中央演算処理装置（ＣＰＵ）又はグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）のようなプロセッサ１６が、ディスプレイ１０の構成要素の一部又は全てと通信する。図示のように、ディスプレイ１０は、ＯＬＥＤパネル３４と、不透明度切換可能層５０（すなわち、シャッター層）と、背景層５２とを含む多層構造である。

一実施形態では、ＯＬＥＤパネル３４は、ＯＬＥＤパネル内に定義されたピクセルが様々な色の光を発することができるような発光構造である。すなわち、ＯＬＥＤディスプレイのピクセルは、別々に生成された光が、ピクセルを通じて透過される際にこの光を変調するのとは反対に、電気制御信号に応答して実際に光を発する。一実施形態では、ＯＬＥＤパネル３４は、下層、例えば、切換可能層５０及び／又は背景層５２をＯＬＥＤパネル３４のうちで能動的に光を発していない区画を通して見ることができるように透明又は実質的に透明である。

一実施形態では、背景層５２は、白色光又は周辺光を透明なＯＬＥＤパネル３４を通じて閲覧者に向けて反射して戻すのに適する白色（又は他の色）の柄付きシートである。以下に解説するように、他の実施形態では、背景層５２は、柄付きシートとすることができる。一実施では、背景層５２は、背景色（例えば、白色）を閲覧者に向けて周辺光を反射して戻すようにも機能する透過反射面層を通じて透過させることができるように透過反射性を有する（すなわち、光透過性と光反射性の両方を有する）。

図示の実施形態では、背景層５２とＯＬＥＤパネル３４の間で不透明（又は実質的に不透明）状態と透明（又は実質的に透明）状態との間で変調することができる（電界の印加及び／又は除去等により）切換可能層５０がある。一実施形態では、切換可能層５０は、いずれの電界も存在しない時には、透明なＯＬＥＤパネル３４を通して背景層５２を見ることができないように不透明である。そのような実施形態では、切換可能層５０の不透明状態は、ＯＬＥＤパネル３４に対して黒又は他の単色の背景を与えることができる。この実施形態では、切換可能層５０は、ＯＬＥＤパネル３４及び透明状態の切換可能層５０を通して背景層５２を見ることができるように、電界の存在下で透明になることができる。更に、ある一定の実施形態では、切換可能層５０の異なる部分を不透明度と透明度との間で別々に変調することができるように、切換可能層５０を別々にアドレス可能な区画に分割することができる。

切換可能層５０を形成するのに様々な技術を使用することができる。一般的にそのような切り換え技術は、２つの電極の間の間に位置決めされた活物質（例えば、液晶材料、懸濁粒子、又は電気着色材料）の層を含み、電位の印加時にこの層の光学特性（例えば、色、透明度、不透明度）が変化するようにする。例えば、一実施形態では、切換可能層は、電界の不在下で層内に燐光体粒子が均等に分散され（すなわち、不透明状態）、電界の存在下で外部周囲（例えば、画面縁部又はベゼル）に転位する（すなわち、透明状態）ＰＳＥ混成層として形成することができる。他の適切な切り換え技術は、ポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）デバイス、懸濁粒子デバイス（ＳＰＤ）、ポリマー固体電解質、及びマイクロ遮光体を含むが、これらに限定されない。

上記に解説した様々な層に加えて、図４は、ある一定の実施形態において存在することができる、ディスプレイ１０の他の構成要素も示している。例えば、図示の実施形態では、プロセッサ１６からの制御信号に応答して背景層５２を照明するために、背景光５４（例えば、側面発光の蛍光光又はＬＥＤ背景光）を供給することができる。そのような実施形態では、アプリケーションに基づいて、又は周辺光の程度に基づいて（以下に解説するように）、プロセッサ１６は、切換可能層５０の不透明度／透明度及び背景層５２の照明度を制御することができる。

更に、図４に示すように、ディスプレイ１０の一部として周辺光センサ５６を設けることができる。そのような実施形態では、周辺光センサ５６は、ディスプレイ１０の近くに存在する周辺光の量を検出することができ、周辺光の量を示す信号をプロセッサ１６に供給することができる。検出された周辺光に基づいて、プロセッサ１６は、切換可能層５０の不透明度／透明度を制御することができる、及び／又は背景光５４によって与えられる背景層５２の照明度を制御することができる。

上述のことを念頭に置き、一例として、図５及び図６は、図４に関して解説したそれぞれの層を示しており、切換可能層５０は、図５では不透明状態にあり、図６では光透過（例えば、透明又は無色）状態にある。図５の例では、周辺光６０をディスプレイ１０上に入射しているように示している。切換可能層５０は不透明状態にあるので、周辺光６０は背景層５２（例えば、白色又は透過反射の背景層）に到達せず、背景層５２によって反射されない。従って、ディスプレイ１０から発する光は、主にＯＬＥＤパネル３４によって生成された光６２である。この効果の例を図３に示しており、この図では、手持ち式デバイス４０のホーム画面を一実施形態によるとディスプレイ１０の切換可能層５０を不透明状態に設定することによって実施することができる一般的に低輝度又は黒色の背景を有するように示している。

それとは逆に図６に示す例では、切換可能層５０は、一般的に透明であり、周辺光６０が背景層５２に到達して背景層５２によって反射されることを可能にする。その結果、この例では、ディスプレイ１０から発する光は、ＯＬＥＤパネル３４によって生成された光６２だけではなく、背景層５２によって反射された光６４も含む。この効果の例を図７に示しており、この図では、手持ち式デバイス４０のアプリケーション画面を一実施形態によるとディスプレイ１０の切換可能層５０を光透過状態に設定して、ディスプレイ１０の白色又は高輝度の背景層５２が光を反射することを可能にすることによって実施することができる一般的に高輝度又は白色の背景を有するように示している。

図８に着目すると、特定的な実施形態において存在する層の断面図が示されている。この実施形態では、ＯＬＥＤパネル３４が示されている。ＯＬＥＤパネル３４は、上部に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成することができる基板層７０（例えば、ガラス基板層）を含む。ＴＦＴ層は、ＯＬＥＤディスプレイの様々なピクセルを定義することができ、各ピクセルを別々にアドレス指定することを可能にする。一実施形態では、各ピクセルは、基板層７０及びＴＦＴ層上にプリント、堆積、又はそうでなければ形成された有機発光ダイオード７２の１つ又は複数の層を含むことができる。ＯＬＥＤパネル３４のＴＦＴ層及び対応するピクセルの作動は、ＴＦＴ層、及び／又は１つ又はそれよりも多くのプロセッサ１６（図４）と通信する１つ又はそれよりも多くのドライバチップ７４（チップオングラス（ＣＯＧ）等）によって調整及び／又は制御することができる。

ＯＬＥＤパネル３４は、閲覧者に面する外部画面を形成するカバー層又は外部層７６（例えば、カバーガラス）を含むことができる。ある一定の実施形態では、カバー層７６は、ＯＬＥＤパネル３４によって発せられた光に対して様々な色フィルタリング機能及び／又は偏光機能を実行することができる。一実施形態では、カバー層７６と基板層７０とを面及び／又は基板層の周囲の全て又は一部に沿ってガラスフリット結合７８等によって互いに接合することができる。一実施では、ＯＬＥＤパネル３４は、厚みが約１．５ｍｍと１．９ｍｍの間にある。

図示の実施形態では、切換可能層５０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような無色の材料の層８４から構成される。一実施では、層８４の間には、電界の存在又は不在に基づいて転位させるか、又はそうでなければ再配向及び／又は再配置することができるプリント又はそうでなければ堆積した活物質（例えば、燐光手法のＰＳＥ混成材料）の層８６がある。活物質の層８６を取り囲む層８４は、熱的、超音波的、及び／又は機械的手法を用いて形成された接合部８６のような適切な接合部８６によって互いに接合することができる。一実施形態では、切換可能層５０は、厚みが約０．１ｍｍと０．３ｍｍの間にある

背景層５２は、単色（例えば、白色）又は印刷された背景の１つ又は複数の層の構造として設けることができる。例えば、一実施形態では、背景層５２は、白色の基板層のような単色の基板層９２の上に位置決めされた透過反射層９０を含む。透過反射層９０は、周辺光を反射することと、基板層９２の色及び／又はパターンを透過させることの両方のように機能する。一実施形態では、背景層５２は、厚みが約０．５ｍｍと１．０ｍｍの間にある。

一実施形態では、基板層９２は、印刷された基板、例えば、企業のロゴ、標章、名称、又はマークとすることができる。そのような実施形態では、ロゴのような柄は、ＯＬＥＤパネル３４が発光しておらず、切換可能層５０が透明状態にある時に可視とすることができる。そのような実施形態では、切換可能層５０は、電界の不在下で透明な切換可能層５０をもたらす手法に実施することができ、又はこの手法を利用することができる。そのような実施では、基板層９２上に存在する柄、例えば、ロゴ又は標章は、電子デバイス８が停止中、すなわち、ディスプレイ１０が断電されている時に可視とすることができる。

図８に示すように、ディスプレイ１０の様々な層を様々な中間層によって結合又は接着することができる。例えば、図示の実施形態では、ＯＬＥＤパネル３４と、切換可能層５０と、背景層５２とを光透過接着剤（ＯＣＡ）のそれぞれの層９６を用いて接着又は結合することができる。一実施では、ＯＣＡの層９６は、厚みが約０．０５ｍｍと０．１５ｍｍの間にあるとすることができる。

図９に着目すると、切換可能層５０の一実施の図を示している。この実施により、１つ又はそれよりも多くの導電要素１００、例えば、１つ又はそれよりも多くの電極を不透明なベゼル１０２の下等で切換可能層５０の周囲を取り囲むように示している。１つ又はそれよりも多くの導電要素１００は、切換可能層５０を形成する層のうちの１つの上又は中に形成することができ、又は切換可能層５０の外部であるが、１つ又はそれよりも多くの導電要素１００によって生成される電界が、切換可能層５０に影響を及ぼすのに十分であるように十分近くに設けることができる。一実施では、１つ又はそれよりも多くの導電要素１００は、不透明又は透過な導電材料（例えば、金属又は合金）（例えば、酸化インジウム（ＩＴＯ））を用いて形成することができる。

図示の実施において、取り囲む導電要素１００に印加される電流は、切換可能層５０内に分散された不透明な燐光体要素の切換可能層５０の周囲、すなわち、ベゼル１０２の下への転位又は移動をもたらす電界を生成することができる。このようにして、１つ又はそれよりも多くの導電要素１００への電位の印加により、切換可能層５０全体を不透明状態と透明状態との間で切り換えることができる。

図１０に着目すると、切換可能層５０が、各々を別々にアドレス可能にすることができる複数（この図では６個）の異なる領域（１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０）に分割されるように示されており、それによってこれらの領域が別々に不透明状態と透明状態との間で切り換えられる。他の実施形態では、２個、４個、８個、１０個、１２個、１６個（又はそれよりも多く）の異なる別々にアドレス可能な領域を切換可能層５０内に設けることができる。各領域は、所定の時点で領域１１０〜１２０のうちの１つ、１つよりも多く、又は全てを透明又は不透明にするように別々にアドレス可能な独立した別々の導電要素１２２によって定義することができる。１つのそのような実施では、導電要素１２２は、ディスプレイ１０の閲覧者に対して実質的に可視であることがないような厚みで形成された不透明な導電材料を用いて形成することができ、又は透明な導電材料（例えば、ＩＴＯ）を用いて形成することができる。図１０に説明している実施形態により、プロセッサ１６（図４）は、背景、英数文字、及び／又はグラフィック要素の特定の組合せを表示するのに使用される電力を最適化するように、各領域１１０〜１２０の不透明度／透明度のみならず、ＯＬＥＤディスプレイ３４のピクセルを別々に制御することができる。

上述の解説は、簡略化の目的で主に単一の切換可能層の使用に焦点を当てたが、ある一定の実施形態では、１つよりも多いそのような切換可能層５０を設けることができることを理解すべきである。例えば、図１１に図示の実施形態では、２つの別々に制御可能な切換可能層５０が設けられる。そのような実施では、両方の切換可能層５０の組合せ協働作動によってより小さい全体的な透明及び／又は不透明の領域を生成することができるように、各切換可能層５０を互いにオフセットされた異なる領域に分割することができる。

代替的に、各切換可能層５０の色を不透明状態にある時に異なるとすることができるように、各切換可能層５０は、異なる燐光体要素又は着色要素を含むことができる。例えば、切換可能層５０のうちの１つを不透明時に実質的に黒色とすることができ、一方、別の切換可能層５０を不透明時に実質的に灰色、青色、赤色、緑色、又は別の単色とすることができる。このようにして、切換可能層５０を重なる透明ＯＬＥＤパネル３４に対して様々な異なる色の背景を与えるために利用することができる。

ある一定の実施では、透明ＯＬＥＤパネル３４を周辺光をフィルタリングして、透過反射背景、すなわち、背景層５２上に望ましい色効果を得るために使用することができることにも注意されたい。例えば、透過反射背景層上に望ましい補色効果を得るために、周辺光をフィルタリングすることができる。透過反射背景が白色背景であると仮定した場合には、このようにして、ＯＬＥＤパネル３４は、背景層５２において高い白色成分（例えば、ピンク色）を有する色を生成するように周辺光をフィルタリングすることができる。このようにして補色を生成することは、省電力性の目的及び／又は望ましい美的効果を得る上で望ましいこととすることができる。

上述の特定的な実施形態は、一例として示したものであり、これらの実施形態が、様々な修正及び別の形態を受け入ることができることを理解すべきである。更に、特許請求の範囲の範囲は、開示した特定の形態に限定されるように意図したものではなく、本発明の開示の精神及び範囲に収まる全ての修正、均等物、及び代替物を網羅するように意図したものであることを理解すべきである。

３４ 表示パネルパネル
５０ 切換可能層
５２ 背景層

Claims (26)

1. ピクセル毎の単位で１つ又はそれよりも多くの色を表示することができ、アクティブ化された時に発光するように各々構成された複数のピクセルを含む透明発光層と、
   白色背景を有する背景層と、
   前記透明発光層と前記背景層の間に位置決めされ、複数の別々に制御可能な領域を含む切換可能層であって、各領域は前記複数のピクセルのいずれの単一のピクセルよりも大きく、前記切換可能層の複数の別々に制御可能な領域の各々は実質的に不透明な状態と実質的に透明な状態との間で切り換えることができ、前記切換可能層の別々に制御可能な領域の１つが実質的に透明な状態であるときは、前記背景層は前記透明発光層を通しかつ前記切換可能層の別々に制御可能な領域の１つを通して可視である、切換可能層と、
   を含むことを特徴とする携帯電子装置のためのディスプレイ。
2. 前記透明発光層は、有機発光ダイオードの層を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
3. 前記背景層は、透過反射シートを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
4. 前記背景層は、印刷されたロゴ、標章、マーク、形状、又は英数文字を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
5. 前記実質的に不透明の状態は、前記透明発光層を通しての前記背景層の閲覧を阻止することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
6. 前記切換可能層は、電界の印加によって前記実質的に不透明の状態から前記実質的に透明の状態に切り換えられることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ。
7. 電子デバイスであって、
   １つ又はそれよりも多くのプロセッサと、
   前記１つ又はそれよりも多くのプロセッサのうちの少なくとも１つと通信するディスプレイと、
   を含み、
   前記ディスプレイは、
   アクティブ化された時に発光するように各々構成された複数のピクセルを含む透明層、 背景層、及び
   前記透明層と前記背景層の間に位置決めされた切換可能層であって、該切換可能層の不透明度は該切換可能層を通しかつ前記ディスプレイの透明層を通して見ることができる背景層の量を制御するように調節されることができ、前記切換可能層は複数の別々に制御可能な領域を含み、各領域は前記複数のピクセルのいずれの単一のピクセルよりも大きい、切換可能層、
   を含む、
   ことを特徴とする電子デバイス。
8. デスクトップコンピュータ、携帯コンピュータ、タブレットコンピュータ、セルラー電話、ゲームシステム、メディアプレーヤ、カメラ、又はテレビジョンのうちの１つ又はそれよりも多くを含むことを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
9. 前記ディスプレイは、タッチスクリーンインタフェースを含むことを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
10. 前記切換可能層は、高分子固体電解質材料の層を含むことを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
11. 前記切換可能層は、電界の存在又は不在によって調節される光学特性を有する活物質の層を含むことを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
12. 前記別々に制御可能な領域は、実質的に不透明又は実質的に透明であるように各々独立して調節可能であることを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
13. 前記１つ又はそれよりも多くのプロセッサのうちの少なくとも１つが、前記切換可能層の作動を制御することを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
14. 前記１つ又はそれよりも多くのプロセッサのうちの少なくとも１つと通信する光センサを含み、
    前記ディスプレイの作動が、前記光センサによって生成される信号によって少なくとも部分的に制御される、
    ことを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
15. 複数のピクセルを含む有機発光ダイオードの透明層と、
    背景層と、
    前記透明層と不透明な前記背景層との間に配置された切換可能層であって、該切換可能層は１つ又はそれよりも多くの領域を含み、前記１つ又はそれよりも多くの領域の各々が該不透明な背景層の対応する下に重なる部分の可視性を制御するように実質的に不透明な状態と実質的に透明な状態の間で切り換えられるように前記１つ又はそれよりも多くの領域の各々が別々にアドレス可能に構成され、前記１つ又はそれよりも多くの領域の各々は前記複数のピクセルのいずれの単一ピクセルよりも大きい、切換可能層と、
    を含むことを特徴とするディスプレイ。
16. 前記背景層の全て又は一部を照明するように構成された１つ又はそれよりも多くの背景光を含むことを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ。
17. 前記切換可能層は、高分子固体電解質材料の層を含むことを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ。
18. 前記切換可能層の１つ又はそれよりも多くの領域のそれぞれの領域は、該それぞれの領域に電界が印加されない時に前記実質的に不透明の状態にあり、かつ該それぞれの領域に電界が印加された時に前記実質的に透明の状態にあることを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ。
19. ディスプレイを製造する方法であって、
    実質的に不透明な状態と実質的に透明な状態との間で各々独立に切り換えることができる複数の別々に制御可能な領域を含む切換可能層の第１の面に複数のピクセルを有する透明有機発光ダイオード層を固定する段階であって、前記複数の別々に制御可能な領域は前記複数のピクセルのいずれの単一のピクセルよりも大きい、段階と、
    前記第１の面とは反対の前記切換可能層の第２の面に背景層を固定する段階と、
    前記透明有機発光ダイオード層及び前記切換可能層を該透明有機発光ダイオード層の作動を制御し、前記切換可能層の前記実質的に不透明及び前記実質的に透明な状態を選択的に制御し、前記背景層が前記透明有機発光ダイオード層を通しかつ実質的に透明状態であると選択された前記切換可能層の複数の別々に制御可能な領域の少なくとも１つを通して可視であるように構成されたプロセッサに接続する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
20. 前記透明有機発光ダイオード層は、複数の有機発光ダイオードが上に形成されたガラス基板と、該複数の有機発光ダイオードを覆うように該ガラス基板にフリット結合されたカバーガラスとを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記切換可能層は、
    第１のポリエチレンテレフタレートシートと第２のポリエチレンテレフタレートシートの間に配置された混成高分子固体電解質材料と、
    前記１つ又はそれよりも多くのそれぞれの領域の境界を形成するそれぞれの電極と、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
22. 前記背景層は、透過反射層と単色又は印刷されたシートとを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
23. 電子装置のディスプレイにおいて視覚表現を表示する方法であって、
    透明層を前記ディスプレイに準備する段階と、
    背景層を前記ディスプレイに準備する段階と、
    前記透明層と前記背景層の間に位置決めされた複数の領域を有する切換可能層を前記ディスプレイに準備する段階と、
    前記透明層上に形成された複数の発光ダイオードによる発光を制御する段階と、
    前記切換可能層の複数の領域の１つ又はそれよりも多くの領域の１つの不透明度を別々に制御する段階であって、前記切換可能層の１つ又はそれよりも多くの領域の不透明度は電界が印加されているときには実質的に透明となり、電界が印加されていないときは実質的に不透明となるように制御され、前記背景層は前記透明層を通して前記電界が印加されているとき可視であり、前記複数の領域の各々は前記複数の発光ダイオードのいずれの１つよりも大きい、段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
24. 前記切換可能層の前記複数の領域の１つ又はそれよりも多くの領域の前記不透明度は、少なくとも部分的に周辺光に応答して制御されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記切換可能層の前記複数の領域の１つ又はそれよりも多くの領域の前記不透明度は、少なくとも部分的に前記複数の発光ダイオードの発光に応答して制御されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
26. 前記切換可能層の前記１つ又はそれよりも多くの領域の前記不透明度は、ユーザが、電界が該それぞれの領域に印加された時に該切換可能層の領域を通して白色の背景を知覚し、かつ該電界が該それぞれの領域に印加されない時に該それぞれの領域に対応する暗い背景を知覚するように制御されることを特徴とする請求項２３に記載の方法。

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